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專題三物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 細(xì)胞的吸水與失水 1 滲透作用發(fā)生的條件 1 概念 水分子 或其他溶劑分子 通過的擴(kuò)散 半透膜 濃度差 半透膜 2 動(dòng) 植物細(xì)胞吸水和失水的比較 細(xì)胞皺縮 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1 不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn) 1 水分子 高 低 2 離子和小分子 依據(jù)細(xì)胞生命活動(dòng)需要進(jìn)行 順相對(duì)含量梯度 選擇吸收 2 據(jù)圖分析水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn) 1 同種生物細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的吸收具有 與其含有離子載體蛋白的有關(guān) 2 不同種生物細(xì)胞對(duì)同種物質(zhì)吸收具有 選擇性 種類和數(shù)量 差異性 3 生物膜的功能特性 1 細(xì)胞膜和其他生物膜都是膜 水分子 一些離子和小分子可以通過 而其他的離子 小分子和大分子則不能通過 2 生物膜的是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征 4 幾種重要生物膜及其功能 1 其膜有 大分子通道 2 其膜有 糖蛋白 可行使 信息交流 3 其膜聯(lián)系 最廣 內(nèi)連核膜 外連細(xì)胞膜 選擇透過性 選擇透過性 核膜 雙層膜 細(xì)胞膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 4 關(guān)注如下4種生物膜 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 1 連線離子和小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 2 列表比較大分子和顆粒狀物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 不需要 需要 流動(dòng)性 1 常見滲透裝置圖分析 滲透系統(tǒng)的組成分析及其應(yīng)用 1 若S1溶液濃度大于S2 則單位時(shí)間內(nèi)由S2 S1的水分子數(shù)多于S1 S2 外觀上表現(xiàn)為S1液面上升 若S1溶液濃度小于S2 則情況相反 外觀上表現(xiàn)為S1液面下降 2 在達(dá)到滲透平衡后 若存在如圖所示的液面差 h 則S1溶液濃度仍大于S2 因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng) 會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散 2 滲透作用模型與植物細(xì)胞的比較 3 滲透作用系統(tǒng)的應(yīng)用 1 比較不同溶液濃度大小 2 探究物質(zhì)能否通過半透膜 以碘和淀粉為例 3 驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件 典例1 2015 湖南岳陽質(zhì)檢 如圖甲 乙所示是滲透作用裝置 其中半透膜為膀胱膜 蔗糖分子不能通過 水分子可以自由通過 圖中溶液A B a b均為蔗糖溶液 實(shí)驗(yàn)開始前其濃度分別用MA MB Ma Mb表示 一段時(shí)間達(dá)到平衡后 甲 乙裝置中漏斗的液面上升高度分別為h1 h2 a b的濃度分別為M1 M2 則下列判斷錯(cuò)誤的是 A 若h1 h2 MA MB 則Ma MbB 若h1 h2 MA MB 則MaMA MB 則h1M2D 一段時(shí)間后 A a與a A B b與b B的水分子擴(kuò)散速率均相等解析若h1 h2 MA MB 說明a從A中吸收的水分子比b從B中吸收的多 即a與A的濃度差比b與B的大 因此Ma Mb 若Ma Mb MA MB 說明a與A的濃度差比b與B的濃度差小 a比b吸收的水分子少 則h1M2 一段時(shí)間后裝置中的液面不再變化 說明半透膜兩側(cè)的水分子運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài) 答案B 易誤辨析 1 滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出達(dá)平衡狀態(tài) 即不可看作是沒有水分子移動(dòng) 也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等 2 若內(nèi)外兩側(cè)溶液存在高度差 則一定存在濃度差 濃度差越大 高度差也越大 1 實(shí)驗(yàn)原理成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用 2 實(shí)驗(yàn)操作流程 3 質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用 1 判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性 2 測定細(xì)胞液濃度范圍 細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間 典例2 2015 吉林四平統(tǒng)考 請(qǐng)以紫色洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料 鑒別清水 2mol L的蔗糖溶液和2mol L的KNO3溶液 1 實(shí)驗(yàn)用具 載玻片 蓋玻片 顯微鏡 吸水紙 清水 鑷子 刀片 2 實(shí)驗(yàn)步驟 取同一部位的洋蔥表皮制作三個(gè) 用顯微鏡分別觀察 分別在三個(gè)臨時(shí)裝片的蓋玻片的一側(cè)滴入三種溶液 另一側(cè) 3 結(jié)果預(yù)測與分析 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象 則 則滴加的外界溶液為2mol L的蔗糖溶液 解析本題考查運(yùn)用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)鑒別不同種類的溶液 植物細(xì)胞的細(xì)胞液具有一定的濃度 故在清水中 細(xì)胞吸水 不發(fā)生質(zhì)壁分離 2mol L的蔗糖溶液和2mol L的KNO3溶液都會(huì)引起植物細(xì)胞失水 發(fā)生質(zhì)壁分離 但蔗糖為大分子 不能通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞 故不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原 而K NO可以通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞 所以放在2mol L的KNO3溶液中的植物細(xì)胞 先失水發(fā)生質(zhì)壁分離 后隨著K NO進(jìn)入細(xì)胞 細(xì)胞液濃度增大 細(xì)胞又吸水 質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原 答案 2 臨時(shí)裝片 正常的洋蔥表皮細(xì)胞 用吸水紙吸引 并重復(fù)幾次 用顯微鏡觀察現(xiàn)象 記錄結(jié)果 3 滴加的外界溶液是清水 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的現(xiàn)象后不能自動(dòng)復(fù)原 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的現(xiàn)象后能夠自動(dòng)復(fù)原 則滴加的外界溶液為2mol L的KNO3溶液 以題說法 1 根據(jù)曲線圖判斷物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞?1 物質(zhì)濃度 在一定的濃度范圍內(nèi) 曲線圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷與實(shí)驗(yàn)探究 2 氧氣濃度 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?1 探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸 2 探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散 典例3 2015 山東 青島模擬 甲 乙 兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如圖1 顆粒的多少表示濃度的高低 在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí) O2濃度對(duì)其運(yùn)輸速率的影響曲線如圖2所示 下列說法正確的是 A 甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為bB 甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為aC 乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為bD 乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為a 解析本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) 據(jù)圖1分析可知 甲物質(zhì)在膜外濃度高于膜內(nèi) 進(jìn)入細(xì)胞為順濃度梯度運(yùn)輸 不需要能量 運(yùn)出細(xì)胞為逆濃度梯度運(yùn)輸 一定需要能量 乙物質(zhì)在膜外濃度低于膜內(nèi) 進(jìn)入細(xì)胞為逆濃度梯度運(yùn)輸 即主動(dòng)運(yùn)輸 既需要載體蛋白的協(xié)助也需要消耗能量 故在一定O2濃度范圍內(nèi)隨O2濃度的增加 運(yùn)輸速率不斷增加 乙物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞為順濃度梯度的被動(dòng)運(yùn)輸 被動(dòng)運(yùn)輸分自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式 自由擴(kuò)散既不需要載體也不需要能量 答案C 判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式的答題模板 典例 2015 河南中原名校聯(lián)考 圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的相對(duì)濃度差異 其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是 A Na B CO2C 胰島素D K 解題流程 模板構(gòu)建 四看法 判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式解題模板